| 초록 |
폐(lung) 4D-CT는 폐암의 치료에서 종양 표적 구역의 정확한 위치 결정, 개체화(Individual) 정밀 방사선 치료(radiotherapy)의 구현에 대해 중요한 응용 가치가 있다. 방사선 용량의 한계로 인해 폐 4D-CT 영상의 해상도는 비교적 낮다. 영상 분할(patch)을 기반으로 한 초해상도 재구성(super-resolution reconstruction) 기술을 제기하여 폐 4D-CT 영상의 해상도를 높였다. 먼저 영상을 일련의 중첩된 영상 블록(image block)으로 나누고 Active Demons 정합 알고리즘을 이용하여 여러 장의 목표 영상 블록의 대응 구조와 유사한 다른 위상 영상 블록에 대해 자가 적응 선택(adaptive selection)을 진행하였으며 영상 블록 사이의 운동 변형장(Deformation field)을 추정한 다음 반복 배면 투영(IBP, iterative back projection) 알고리즘을 사용하여 재구성한 초해상도의 영상 블록을 얻었다. 전체 초해상도의 영상 블록을 조립하여 완전한 초해상도 폐 4D-CT 영상을 출력하였다. 텍사스 앤더슨 종양센터(Texas M. D) DIR 실험실에서 수집하고 개방한 공공 데이터를 이용하여 본 논문에서 제기한 알고리즘을 평가하였다. 해당 데이터 세트(dataset)는 10개 조합의 폐 4D-CT 영상 데이터로 구성되고 매개 조합의 데이터 패킷(data packet)은 10개 위상(phase)을 포함하고 있다. 매개 조합의 데이터로부터 서로 다른 위상 영상을 선택하여 실험을 진행하였다. 정량적 평가(quantitative evaluation) 결과, 본 논문에서 제기한 방법은 역투영(BP) 방법, 전역 반복 배면 투영 알고리즘보다 영상 평균 경사도(gradient)가 뚜렷하게 향상되었다(P 시각적 평가(visual evaluation) 결과, 본 논문에서 제기한 방법은 음영(artifact)을 효과적으로 제거할 수 있으며, 구조가 뚜렷하게 강화되고, 해상도가 더 높은 폐 4D-CT 영상을 얻었다. |
